Utenfor banen til Neptun lurer millioner av iskalde kropper kalt Trans-Neptunian Objects. De fleste av dem er veldig små og får lite sollys, noe som gjør dem besvime og vanskelige å få øye på. Men en gruppe astronomer har utviklet en smart ny teknikk for å finne TNO-er og oppdaget 14 bare ved å bruke arkiverte data fra Hubble-romteleskopet, og de håper å kunne avdekke hundrevis mer.
"Trans-Neptuniske gjenstander interesserer oss fordi de er byggesteiner som er igjen fra dannelsen av solsystemet," sa hovedforfatter Cesar Fuentes.
Når TNO-er sakte går i bane rundt solen, beveger de seg mot den stjerneklare bakgrunnen og fremstår som lysstrimler i fotografier med tidseksponering. Teamet utviklet programvare for å analysere hundrevis av Hubble-bilder som jakter på slike streker. Etter at lovende kandidater ble flagget, ble bildene undersøkt visuelt for å bekrefte eller tilbakevise hver oppdagelse.
De fleste TNO-er er lokalisert i nærheten av ekliptikken - en linje på himmelen som markerer solsystemets plan (siden solsystemet ble dannet av en materialskive). Derfor søkte teamet innen 5 grader fra ekliptikken for å øke sjansen for suksess.
De 14 objektene inkluderer ett binært system, liksom et mini Pluto-Charon-system. Alle var veldig besvime, med mest målestørrelse 25-27 (mer enn 100 millioner ganger svakere enn gjenstander som er synlige for det unaided øye).
I tillegg, ved å måle bevegelsen over himmelen, var astronomer i stand til å beregne bane og avstand for hvert objekt. Ved å kombinere avstand og lysstyrke (pluss en antatt albedo eller refleksjonsevne) estimerte de deretter størrelsen. De nyfundne TNO-ene varierer mellom 40 og 100 miles (40-100 km).
I motsetning til planeter, som har en tendens til å ha veldig flate baner (kjent som lav helling), har noen TNO-er bane som vippes betydelig fra ekliptikken (høy helning). Teamet undersøkte størrelsesfordelingen på TNO-er med lav- kontra høy-hellende bane for å få ledetråder om hvordan befolkningen har utviklet seg de siste 4,5 milliarder årene.
Generelt er mindre trans-neptuniske gjenstander de ødelagte restene av større TNO-er. I løpet av milliarder av år smeller disse gjenstandene sammen og sliper hverandre. Teamet fant ut at størrelsesfordelingen på TNO-er med lav- kontra høy-hellende bane er omtrent den samme som objekter blir svakere og mindre. Derfor har begge populasjoner (lav og høy tilbøyelighet) lignende kollisjonshistorier.
Denne første studien undersøkte bare en tredjedel av en kvadratisk grad av himmelen, noe som betyr at det er mye mer område å kartlegge. Flere hundre ekstra TNO-er kan gjemme seg i Hubble-arkivene på høyere ekliptiske breddegrader. Fuentes og kollegene har til hensikt å fortsette søket.
"Vi har bevist vår evne til å oppdage og karakterisere TNO-er, selv med data beregnet på helt andre formål," sa Fuentes.
Denne forskningen er akseptert for publisering i The Astrophysical Journal.
Kilde: CfA
